自主招生同步课程修订版：【自主招生同步课程】高三物理第3讲牛顿运动定律（教案）

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1、第3讲牛顿运动定律适用学科物理适用年级高二适用区域全国课时时长（分钟）120知识点1:牛顿运动定律2:力与运动的关系3:力的独立作用原理4:知识拓展教学目标1:了解牛顿运动定律的考查特点2:掌握基本知识和解题方法。3:理解力的独立作用原理。教学重点1:力的独立作用原理2:力与运动的关系教学难点1:力的独立作用原理2:非惯性系【重点知识精讲和知识拓展】一、牛顿运动定律（1）牛顿第一定律：在牛顿运动定律中，第一定律有它独立的地位。它揭示了这样一条规律：运动是物体的固有属性，力是改变物体运动状态的原因，认为“牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度为零时的特殊情况”的说法是错误的，它掩饰了

2、牛顿笫一定律的独立地位。物体保持原有运动状态（即保持静止或匀速直线运动状态）的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律又称为惯性定律。但二者不是一回事。牛顿第一定律谈的是物体在某种特定条件下（不受任何外力时）将做什么运动，是一种理想悄况，而惯性谈的是物体的一种固有属性。一切物体都有惯性，处于一切运动状态下的物体都有惯性，物体不受外力时，惯性的表现是它保持静止状态或匀速直线运动状态。物体所受合外力不为零时，它的运动状态就会发生改变，即速度的大小、方向发生改变。此时,惯性的表现是物体运动状态难以改变，无论在什么条件下，都可以说，物体惯性的表现是物体的速度改变需要时间。质量是物体惯性大小的量

3、度。（2）牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟合外力方向相同，这就是牛顿第二定律。它的数学表达式为工戶=ma牛顿第二定律反映了加速度跟合外力、质量的定量关系，从这个意义上来说，牛顿第二定律的表达式写成5=ZF/m更为准确。不能将公式YF=ma理解为：物体所受合外力跟加速度成正比，与物体质量成正比，而公式m=XF/Q的物理意义是：对于同一物体，加速度与合外力成正比，其比值保持为某一特定值，这比值反映了该物体保持原有运动状态的能力。力与加速度相连系而不是同速度相连系。从公式v=v^at可以看出，物体在某一时刻的即时速度，同初速度、外力和外

4、力的作用时间都有关。物体的速度方向不一定同所受合外力方向一致，只有速度的变化量（矢量差）的方向才同合外力方向一致。牛顿第二定律反映了外力的瞬时作用效果。物体所受合外力一旦发生变化，加速度立即发生相应的变化。例如，物体因受摩擦力而做匀变速运动吋，摩擦力一旦消失，加速度立即消失。刹车过程中的汽车当速度减一小到零以后，不再具有加速度，它绝不会从速度为零的位置白行后退。（3）牛顿第三定律：作用力与反作用力具有六个特点：等值、反向、共线、同时、同性质、作用点不共物。要善于将一对平衡力与一对作用力和反作用力相区别。平衡力性质不一定相同，且作用点一定在同一物体上。二、力和运动的关系物体所受合

5、外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态。物体所受合外力不为零时，产生加速度，物体做变速运动。若合外力恒定，则加速度大小、方向都保持不变，物体做匀变速运动。匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线。物体所受恒力与速度方向处于同一直线时，物体做匀变速直线运动。根据力与速度同向或反向乂可•进一步分为匀加速运动和匀减速运动，自由落体运动和竖直上抛运动就是例子。若物体所受恒力与速度方向成角度，物体做匀变速曲线运动。例如,平抛运动和斜抛运动。物体受到一个大小不变，方向始终与速度方向垂直的外力作用时，物体做匀速圆周运动。此时,外力仅改变速度的方向，不改变速度的大小。物体受到一个与位移方向

6、相反的周期性外力作用时，做机械振动。综上所述：判断一个物体做什么运动，一看受什么样的力，二看初速度与合外力方向的关系。三、力的独立作用原理物体同时受到儿个外力时，每个力各自独立地产生一个加速度，就像别的力不存在一样，这个性质叫做力的独立作用原理。物体的实际加速度就是这儿个分加速度的矢量和。根据力的独立作用原理解题时，有时釆用牛顿第二定律的分量形式YFX=maxXFv=may分力、合力及加速度的关系是在实际应用中，适用选择坐标系，让加速度的某一个分量为零，.可以使计算较为简捷。通常沿实际加速度方向來选収坐标，这种解题方法称为正交分解法。如图所示，质量为加的物体，置于倾角为0的固定

7、斜面上，在水平推力F的作用下，沿斜面向上运动。物体与斜面间的滑动摩擦为“,若要求物体的加速度，可先做出物体的受力图（如图所示）。沿加速度方向建立坐标并写出牛顿第二定律的分量形式1LFX=Fcos0_f—mgsin0=maE=N-Fsin0一mgcos0=0f*N物体的加速度〃烬in—&+/5询m对于物体受三个力或三个以上力的问题，采用正交分解法可以减少错误。做受力分析时要避免“丢三拉四”。四.知识拓展1.非惯性参照系凡牛顿第一泄律成立的参照系叫惯性参照系，简称惯性系。凡相对于惯性系静止或做匀